基质金属蛋白酶(MMPs)是一类与肿瘤密切相关的蛋白酶,近年来,基于荧光或发光共振能量转移(FRETorLRET)的荧光法在酶检测分析上受到了广泛关注,尽管这些方法拥有高灵敏的检测能力但是它们通常专注于一种蛋白酶的检测。并且使用传统的荧光探针存在光漂白和自体背景干扰等缺陷;再者,在同一系统中简单的混合多个探针来获得多频道的检测信号会耗时耗力而且出现谱图重叠干扰。镧系掺杂上转换纳米材料相对于传统的下转换荧光材料显示出了突出的优势,它是由近红外光源激发发射出紫外可见光,它的发射峰半峰宽狭窄,具有极强的抗光漂白和光闪烁能力,能够最小化生物样品中自体荧光的背景干扰。目前上转换纳米材料在高灵敏单分子检测方面的潜力己经被开发,但是对于多元检测方面还鲜有报道。因此,需要迫切开发一种新的平台来同时检测多种蛋白酶。针对以上的问题,我们合成了一种多色上转换纳米传感器用于基质金属蛋白酶的多元检测。本文主要从两个方面研究:(1)新型多色可调上转换纳米颗粒的合成。为了合成既能多种发射且荧光强度高又满足发生LRET条件的上转换纳米颗粒,我们设计了一个活性核/荧光壳的结构。我们在核中掺杂钆离子(Gd3+)来调整核的大小以获得单分散的核壳结构,掺杂60%镱(Yb3+)以消除内部猝灭效应获得合适强度的发射谱图,通过改变Er+和TmTm3+的掺杂浓度来控制发射峰的比例。(2)多肽功能化的上转换纳米探针用于MMPs多元检测。两条荧光分子修饰的多肽偶联在上转换纳米颗粒的表面,能够与上转换纳米颗粒发生发光共振能量转移(LRET)使得上转换相应的发射峰猝灭,当加入靶向蛋白酶(基质金属蛋白酶7和基质金属蛋白酶2)后,相应的蛋白酶会特异性的剪切相应多肽位点导致上转换发光恢复。